Глобальное потепление идет неравномерно, и его темпы могут меняться под влиянием разнообразных природных и антропогенных факторов. Среди ключевых процессов, влияющих на климат, особую роль играют атмосферные аэрозоли – мельчайшие частицы пыли, сажи и химических соединений, которые могут иметь как охлаждающий, так и нагревающий эффект. В Восточной Азии, особенно в Китае, в последние годы были реализованы масштабные программы по снижению загрязнения воздуха, что привело к существенному сокращению аэрозольных эмиссий. Как показали недавние исследования, такие действия, направленные на улучшение качества воздуха, оказали неочевидное последствие для климата — ускорение глобального потепления. Важность аэрозолей для климата трудно переоценить.
Они выступают в роли фильтра солнечных лучей, отражая часть солнечной радиации обратно в космос и тем самым охлаждая поверхность Земли. Особенно существенным эффектом обладают сульфатные аэрозоли, образующиеся в атмосфере из диоксида серы (SO2). В то же время аэрозоли влияют на образование и свойства облаков, увеличивая их отражательную способность, что дополнительно способствует охлаждению планеты. В течение последних десятилетий Восточная Азия была одним из крупнейших источников диоксида серы — промышленность и энергетика региона интенсивно выбрасывали загрязняющие вещества в атмосферу. Ситуация начала меняться в начале 2010-х годов, когда Китай и другие страны региона приняли решительные меры по борьбе с загрязнением воздуха.
Переход на более чистые технологии, ограничение выбросов, введение экологических стандартов и контроль за промышленными предприятиями привели к снижению эмиссии SO2 примерно на 75%, что вылилось в уменьшение аэрозольной нагрузки в атмосфере в этом регионе. Спутниковые наблюдения подтвердили это сокращение, зафиксировав заметное снижение аэрозольной оптической толщины над Восточной Азией. Одной из ведущих инициатив в исследовании последствий очистки атмосферного воздуха стала программа RAMIP (Regional Aerosol Model Intercomparison Project), в рамках которой восемь современных моделей Земной системы провели многочисленные симуляции воздействия региональных изменений аэрозольных выбросов на климат. Эти модели учитывают не только прямое воздействие аэрозолей на солнечную радиацию, но и их влияние на облака, атмосферную циркуляцию и региональные климатические процессы. Анализ результатов выявил, что уменьшение аэрозольного «экрана» позволило повысить уровень поглощения солнечной энергии Землей, что в совокупности вызвало дополнительное глобальное потепление.
По расчетам ученых, к 2035–2049 годам снижения эмиссий SO2 в Восточной Азии приведут к увеличению глобальной средней температуры поверхности примерно на 0,07 °C, что составляет значительную часть ускорения потепления, зарегистрированного в последние годы. Этот эффект носит характер своего рода «размаскировки» парникового нагрева, ранее частично скрываемого охлаждающим воздействием аэрозолей. Сегодня темпы глобального потепления составляют около 0,25 °C за десятилетие, что значительно превышает показатели 1980-2009 годов, когда они составляли примерно 0,18 °C за десятилетие. Климатический ответ на сокращение аэрозольных загрязнений проявляется не только в общем увеличении температуры, но и в характерных региональных изменениях. Основная зона нагрева располагается над самой Восточной Азией и северной частью Тихого океана, где температура воздуха значительно повышается по сравнению с предыдущими периодами.
В зимний сезон возрастание температуры распространяется даже на североамериканское побережье и Арктику, что свидетельствует о сложных телесвязях в системе атмосферы и океана. В свою очередь, усиление поверхностного прогревания океанов на северо-западе Тихого океана влияет на атмосферные циркуляции, способствуя формированию новых погодных паттернов и экстремальных явлений. Помимо повышения температуры, удаление аэрозольного загрязнения меняет гидрологический цикл. Исследования демонстрируют небольшое, но значимое увеличение глобального уровня осадков, что связано с ростом испарения и усилением конвекции из-за повышения температуры поверхности. Однако географически это увеличение осадков распределено неравномерно, наблюдается особенно выраженное усиление летних дождей в Восточном Китае и вдоль берегов Северной Америки.
Энергетический баланс Земли также демонстрирует соответствующие изменения. Данные спутниковых наблюдений спутника CERES и анализа ERA5 показывают прирост радиационного баланса на верхней границе атмосферы в регионе Северной части Тихого океана и Восточной Азии. Эти изменения соответствуют модельным прогнозам и подтверждают важную роль именно аэрозольных факторов в формировании текущих климатических трендов. Несмотря на однозначную пользу комплексных программ по борьбе с загрязнением относительно здоровья населения и экосистем, влияние очистки воздуха на климат заставляет обратить внимание на баланс между локальными экологическими мерами и глобальным изменением климата. Сокращение аэрозольных выбросов одновременно ведет к ослаблению их охлаждающего эффекта, что приводит к быстрому проявлению парникового нагрева.
Это вызывает необходимость интегрированного подхода, учитывающего все аспекты воздействия на климат при разработке политик в области экологии и энергетики. В свою очередь, решением может стать ускорение перехода на низкоуглеродные и возобновляемые источники энергии, что позволит снизить как вредные аэрозольные выбросы, так и концентрацию парниковых газов. Только комплексное сокращение загрязнителей и вредных эмиссий может позволить сбалансировать локальные выгоды для качества воздуха и глобальные усилия по стабилизации климата. Анализ изменений концентраций других парниковых газов, таких как метан, указывает, что за последнее десятилетие вклад метана в ускорение потепления не вышел за рамки исторических значений. А вот недавнее регулятивное сокращение выбросов SO2 судоходной отрасли после 2020 года хотя и эффективно снизило аэрозольные выбросы, пока не оказало заметного влияния на глобальные климатические тренды по причине ограниченного времени и регионального охвата.
В итоге современные данные и моделирование говорят о том, что очистка атмосферных аэрозолей в Восточной Азии стала одним из значимых факторов ускорения глобального потепления с начала 2010-х годов. Учитывая возможности и ограничения климатических моделей, а также влияние внутренних естественных колебаний и взаимосвязанных процессов, важно продолжать исследования, чтобы уточнить прогнозы развития климата и разработать эффективные меры адаптации и смягчения последствий. Таким образом, очистка воздуха в Восточной Азии, несомненно, принесла огромную пользу для здоровья миллионов людей, но в то же время поставила перед человечеством новые вызовы глобального масштаба. Выводы о влиянии этого процесса на ускорение глобального потепления подчеркивают сложность климатической системы и важность комплексного подхода к вопросам экологии и климата, объединяющего локальные инициативы и глобальные обязательства.
